入磨粒度和产量关系

大幅度提高磨机产量大幅度降低电力消耗作者:周沛单位:北京现代立窑新技术研究所 [2006-8-25]水泥厂的生产工艺主要是两磨一烧，粉磨的产量占全厂产量2/3，若磨机产量不高则影响窑磨平衡，影响全厂的生产；生料磨的质量主要是要求成份，配热（立窑需要配热，而旋窑的煤粉是由喷煤嘴喷入窑内）和细度合适均匀稳定，尤其是成份和配热的合适，均匀、稳定更为重要，它不仅影响着热工制度的稳定，还直接影响着水泥熟料的质量和热耗，而水泥磨的质量主要是细度，水泥细度的表示和例定方法最好用颗粒级配，但目前颗粒级配尚未普遍应用，有条件的还应尽可能用颗粒级配法，比表面积的测定方法应用的较多，还应进一步的普及，用其代替筛余法（因筛余法不能准确的表示水泥的细度），水泥磨的细度直接影响水泥的强度和凝结时间，因此直接影响水泥的性能和质量，影响销售和水泥厂的经济效益；生料和水泥磨的电力消耗约占水泥厂电力消耗的2/3左右，占水泥成本的1/3左右，因此要大幅度降低电耗，降低成本，提高经济效益，必须大幅度提高磨机产量，磨机产量大幅度提高后，单位产量电力消耗就会降低，从而使水泥厂电力消耗大幅度降低，经济效益明显提高，同时还减少了社会上电力紧张的压力。

一、影响磨机产质量的主要因素1．入磨物料粒度、水份、温度和易磨性：2．磨机结构：直径，长度，进、出料装置，隔仓板和衬板形式，磨机转速等；3．研磨体的级配和装载量；4．磨机通风； 5．磨机操作；6．粉磨流程，及选粉机性能、有关参数等。

影响磨机产、质量诸多因素中，影响最大的是入磨物料的粒度、水分；其次是磨机的通风；而研磨体的级配和装载量及磨机操作，这两条不需要资金投入，只要提高认识水平和加强科学管理。

现着重影响大的因素作简要分析。

（一）入磨物料粒度、水分1．入磨物料粒度：全国磨机台时产量最高的是广东省，而广东省内产量最高是塔牌集团，φ2.2×6.5m生料和水泥磨，其产量分别≥44（t/h）、≥28（t/h）比一般水泥厂磨机量高出近一倍，塔牌集团磨机产量如此高的原因除了其管理科学外，主要是入磨物料粒度小，入磨物料粒度＜1mm占98%，最大粒度＜3mm。

2．入磨物料水分一般入磨物料水分应控制在1%左右，若水分大细粉易糊在研磨体，衬板和隔仓板的篦孔上，使粉磨效率降低，磨机产量降低，当水分达到5%左右时，磨机基本上不能进行工作，目前多数规模小些的企业基本上都没有烘干机，尤其是雨水多的地方或霉雨季节对磨机产量影响很大，严重时生料磨产量供不上窑用，使全厂产量都影响，影响市场和企业经济效益。

（二）入磨物料温度和易磨性研磨体在冲击过程中易产生静电，使微细颗粒荷电，易粘附在研磨体和衬板表面，产生缓冲作用，从而降低研磨效率，温度越高此现象越严重，此外温度高易使石膏脱水、水泥快凝，温度过高还使衬板变形、螺栓断裂……等设备事故。

因此入磨物料温度一般应＜60℃。

物料易磨性与物料结构有关，如石灰石中粗晶的方解石晶体直径＞1000（μm）易磨性最差，而粉晶（晶体直径10~100μm）和泥晶＜10（μm）易磨性好。

熟料的易磨性与矿物组成有关，C3A和C3S易磨性较好，C2S和C4AF易磨性差，急冷熟料易磨性好，死烧大块易磨性差；矿渣中水淬好的易磨性好。

为使熟料入磨温度＜60℃，熟料出窑后，必需要急冷，同时需要存放一段时间，严禁出窑即入磨。

（三）磨机通风：若磨机通风好，有利於将温度、水分及时排出，有利於微粉及时排出减少缓冲作用，提高粉磨效率，否则相反。

（四）研磨体级配和研磨体的装载量：研磨体的级配和研磨体的装载量合适与否，不紧影响磨机产量，还影响产品细度。

二、大幅度提高磨机产、质量，大幅度降低电耗主要方向和措施（一）首先应降低入磨物料粒度，入磨物料粒度最好使＜1（mm）的＞98%，最大粒度＜3（mm）。

粒度大小对产量的影响，国外资料上介绍产量系数K0其计算公式如下：此公式适合我国情况，且生料和水泥磨均可用。

例1 某厂入磨物料细碎前平均粒度d0为25（mm），细碎后入磨物料平均粒度为5（mm），求细碎后磨机台时产量提高多少？例2 将例1将平均粒度为5（mm）的物料进一步细碎后平均粒度为2（mm），求磨机产量又提高多少？将物料的细碎任务全移至磨外进行，磨机内主要起研磨作用，这样不仅可大幅度提高产量，还可大幅度提高比表面积提高粉磨质量，若是水泥磨则明显提高水泥强度，由于产量的大幅度提高，使单位产量的电力消耗大幅度降低，这是最节能最科学的办法，因为细碎机的有效功一般为30%左右，而磨机的有效功仅3%左右。

要降低入磨物料粒度，要考虑如何选择好的细碎机，细碎机的选择首先要考虑其工作原理与结构是否合理；出细碎机粒度要尽可能小而且要均匀；材质好、设备事故少、使用寿命长，价格合理，售后服务好……等。

像郑州鼎盛工程技术公司生产的组合式细碎机，将粗、中、细碎的作用组合在一台破碎机内，能将入口粒度为50~60cm的粗块料，经过此机的粗、中、细碎后，出口粒度＜1mm占55%左右，1~3mm占30%左右，3~5mm约占15%左右；出口加转筛后除＜１mm占55%外，其余全部＜3mm，而且材质好，尤其是易损的锤头也是组合式的，将最好的耐磨材料用在锤头敲击物料的部位。

因此锤头使用寿命长，价格合理……等。

将粗、中、细碎组合在一台破碎机内，这不仅节约了大量的输送设备，节约了电力消耗和人力，而且还节省了厂房，更适合老生产线改造、提高。

（二）降低入磨物料水份，目前选用风扫式（即将热风炉内的热风或旋窑窑尾的废气鼓入生料磨内，在粉磨的同时进行烘干）的生料磨较为合理，南京宇科建材技术公司的风扫式生料磨在有关企业应用后磨机产量成倍提高；或对现有回转式烘干机进行改造，提高其热交换面积，提高热效率。

（三）加强磨机通风，磨内所需的风量按下式进行计算：Q=450~500G（m3/h）式中 Q ——磨机内风量（m3/h）； G ——磨机台时产量（t/h）使磨头造成负压；在加强通风的同时，还必须减少通风阻力：在保证隔仓板强度的前题下增加筛孔数，增加通风面积；此外还要在物料出口处锁好风，不要有漏风现象。

（四）合适的研磨体级配和研磨体装载量1．最大球径（D大）的确定：最大球径随入磨物料最大粒度而变，其公式如下：2．平均球径随入磨物料粒度降低而降低，其关系如下表：平均球径与物料平均粒度的关系物料平均粒度（mm） 0.6~0.8 1.2~1.7 2.4~3.3 4.7~6.7平均球径（mm） 25 31 40 49根据平均球径确定几种球的直径，一般球径选4~5种，前仓最小球为后仓最大球，中间直径的球的量要大，两头的大球和小球量小。

3．研磨体的装载量：一般是先确定研磨体的填充率再计标研磨体的装载量，但这样太烦琐，在生产实践中已总结出简易的经验公试如下：（根据目前2.8和4.5磨机装球量计算，常数一般在14-1,4 赵）研磨体的级配及装载量合适与否，需要通过生产实践来检验，新配球方案投产后，若细度符合要求、产量高，说明配球方案合适，否则需要改进或重配；一定时间后还需要进行补球、清仓等工作。

（五）选择粉磨流程：圈流磨由于及时将合格品选出，减少缓冲作用，因此产量高，而且成品粒度较均匀，生料磨一般都用圈流磨；为使水泥早强高，强度发挥快，希望微粉含量多，而且颗粒级配要合理，因此对於短磨或小的水泥磨最好用开流磨，大的长磨由于研磨时间长，可用圈流磨，圈流磨需要选用造粉效率高、而且产品中微、细粉多，江苏盐城科行技术公司的选粉机符合这些要求。

（六）加强科学管理，加强磨机工的技术培训，在无自动控制的情况下，磨机工应会听磨音，根据磨音调整喂料量，使其喂料量与研磨能力相匹配，同时还要会控制细度，并要加强设备的维护保养，使磨机正常安全运转。

关于水泥预粉磨技术及其应用要点分析作者：邹伟斌出处：水泥商情网更新时间：2008-8-13摘要：本文探讨了水泥磨前预处理方式中的预粉磨技术及其要点，分析了影响水泥磨机产、质量的相关因素，提出了相应的技术措施。

水泥生产过程中，物料粉磨电耗占综合电耗的70%左右，直接影响水泥的制造成本。

如何积极采用新工艺、新技术、新材料，大幅度提高粉磨系统生产效率、降低电能消耗成本，是摆在水泥工程技术人员面前的一项紧迫任务。

本文以水泥粉磨系统为例，探讨磨前预处理工艺对水泥粉磨过程产、质量的影响：1.水泥磨前预处理方式入磨物料粒度是制约磨机粉磨效率的重要工艺参数。

尤其是对水泥粉磨工艺而言，因所磨物料理化性能和显微硬度不同，易磨性指标均差于生料组成中的物料。

所以必须采取合理的技术手段，实施磨前物料预处理，缩小入磨粒度“多碎少磨”，把磨机一仓的破碎功能部分或全部移至磨外完成，才能大幅度提高现有粉磨系统产量、降低粉磨电耗。

关于磨机产量与入磨物料程度之间，可由下式表述：Kd=G2/G1=(d1/d2)X式中：Kd-磨机的相对生产率或称粒度系数G1.G2-分别代表入磨粒度为d1、d2时的磨机产量(t/h)X-指数，与物料特性、成品粒度、粉磨条件有关。

现以X=0.20为例，以此推出不同入磨粒度时磨机的相对生产率Kd。

表1 不同入磨粒度时磨机的相对生产率Kd由表1可以看出将入磨物料粒度由25mm缩小至2mm以下，至少可使后续磨机增产幅度60%以上，这与实际生产应用中的情况是比较吻合的。

就目前采用的水泥磨前物料预处理方式而言，一是预破碎，二是预粉(碎)磨。

以下进行相关的技术分析：1．1预破碎预破碎是指磨前采用破碎机对入磨物料进行集中或单独处理，缩小其粒度至5-8mm以下。

常用的有锤式破碎机、立式冲击破碎机等，一般可使粉磨系统增产15~20%。

由于机内所用锤头、护板耐磨材料和被破物料硬度等方面的原因，预破碎设备的出机物料粒度短期内较好，长期效果较差。

必须及时对机内锤头，护板间隙进行调整，否则，随着时间的推移，其出机粒度变大，失去预处理意义。

具体来讲，单独采用预破碎而未设置出机物料闭路筛分为系统，难以长期保持稳定的增产效果；而采用由回转筛、破碎机组成的闭路筛分破碎系统的工艺复杂，设备多，维护量大；预破碎对石灰石等中硬度物料的处理能力较好，而对硬度高的水泥物料，尤其是新型干法窑生产的“干硬”熟料的破碎能力较差。

尽管预破碎一次性投资较省，物料处理电耗不高(3-5Kwh/t)，但长期的维护费用较高。

预破碎工艺的局限性导致入磨物料中细粉比例较少，尤其2mm以下颗粒更少，故系统增产幅度不会太大。

1.2 预粉(碎)磨1.2.1 辊压机辊压机的问世已有20多年历史，其粉碎机理为高效率的高压料床粉碎，物料受到挤压后，矿物晶格缺陷增加，内部裂纹增多、邦德功指数降低、易磨性显著提高，辊压机处理物料电耗一般在4-6Kwh/t。

目前，大中型新型干法水泥企业或规模较大的粉磨站多采用辊压机+打散分级机(或V型选粉机)+管磨机(开路或闭路)的挤压联合粉磨系统.物料经循环挤压、打散分级后，可保证入磨物料为2mm以下粉体，能使后续管磨机增产50-100%，相应降低电耗20~30%，以国内某100万吨粉磨站为例，采用辊压机+V型选粉机+闭路管磨机的挤压联合粉磨工艺，Φ3.2×13m闭路水泥磨产量达120t/h，粉磨电耗在24Kwh/t左右，其指标尚属国内先进水平。